Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 23)

0. Изначально Count_i – обнуляется для всех i.

1. По таймеру Count_i = Count_i + R_i

Выбор страницы с минимальным значением {Count_i}

Недостатки:

• «помнит» всю активность по использованию страниц

• при большой активности возможно переполнение и обнуление счётчика

Модификация NFU – алгоритм старения

1.Значение счетчика сдвигается на 1 разряд вправо.

2.Значение R добавляется в крайний левый разряд счетчика.

Сегментная организация памяти

Основные концепции:

•Виртуальное адресное пространство представляется в виде совокупности сегментов

•Каждый сегмент имеет свою виртуальную адресацию (от 0 до N-1)

•Виртуальный адрес: <номер_сегмента, смещение>

Основные концепции:

Необходимые аппаратные средства:

Упрощенная модель Intel.

(
Каждая запись LDT и GDT – полная информация о сегменте (адрес базы, размер и т.д.).)

8. Многомашинные, многопроцессорные ассоциации.

Классификация архитектур (Майкл Флинн - M. Flynn).

• Поток инструкций (команд).

• Поток данных.

• ОКОД (SISD – single instruction, single data stream) – компьютер с единственным ЦП.(машина фон Неймана)

• ОКМД (SIMD - single instruction, multiple data stream) – матричная обработка данных.(векторные, матричные компьютеры)

• МКОД (MISD - multiple instruction, single data stream) – ?

• МКМД (MIMD - multiple instruction, multiple data stream) – множество процессоров одновременно выполняют различные последовательности команд над своими данными.(любой кластер)

Время единичных (не подсоединённых к другим) компьютеров прошло безвозвратно, теперь все могут работать в составе группы.

Сейчас наиболее популярны компьютеры MIMD, т.к.:

1. они могут решать широкий класс задач.

2. производить их технически несложно

3. Можно создавать очень высокопроизводительные системы.

Производительность уже слабо можно повышать за счёт линейных размеров. Теперь её можно увеличивать только за счёт параллелизма.

1. Системы с общей памятью.

Все процессорые элементы имеют доступ к любой ячейке памяти, т.е. вся ОП бощая и доступна для всех процессов.

SMP – это пример UMA.

Пример NUMA – CC NUMA (Current Cash NUMA) – синхронизация кэшей.

Достоинства систем с общей памятью:

Унификация.

Недостатки систем с общей памятью:

Существует предел мощности масштабирования (органичение на количество процессорных элементов)

1. Системы с распределённой оперативной памятью.

Изначально существовали кластеры рабочих станций. Предназначались они для задач, требующих повышенной надёжности. Теперь же кластер – это не повышение надёжности, а супервычисление. Это наиболее популярная категория.

Терминальные комплексы.

Это основа для появления сетевых ЭВМ. Обеспечивают удалённый доступ к ресурсам некоторой вычислительной системы. Может быть как локальный, так и глобальный (удалённый) доступ; может представляться в виде многомашинной ассоциации. Первые терминальные системы обеспечивали доступ к библиотекам.

Состав терминального комплекса

•основная вычислительная система

•локальные мультиплексоры (для подключения – позволяют через один канал ввода/вывода компьютера осуществлять подключение двух и более компьютеров)

•локальные терминалы (оконечные устройства, использующиеся для взаимодействия пользователя с вычислительной системой)

•модемы

•удаленные терминалы (терминальные устройства, которые нельзя подключить напрямую к локальному мультиплексору из-за их удалённости, поэтому для их подключения исполдьзуются модемы)

•удаленные мультиплексоры

Линии связи / каналы

•Коммутируемый канал

•Выделенный канал

•Канал точка-точка

•Многоточечный канал

•Симплексные каналы

•Дуплексные каналы

•Полудуплексные каналы

1. Коммутируемый канал.

То, к чему наш телефон подключён в квартире. Такое коммутируемое соединение живёт от соединения до разъединения.

Достоинства:

Относительная эффективность.

Недостатки:

Может произойти ошибка по количеству линий – следовательно, возможен отказ.

1. Выделенный канал.

Это специальная линия, доступная в любой момент времени.

Достоинства:

• всегда доступна

• может развивать более высокие скорости передачи аднных

Недостатки:

Гораздо дороже.

Соответствие приёмников и передатчиков (все остальные каналы)

1. Канал точка-точка

2. Многоточечный канал (по пути стоит мультипексор)

3. Симплексные каналы (работает только в одну сторону)

4. Дуплексные каналы (работает в обе стороны одновременно)

5. Полудуплексные каналы (работает в обе стороны, но не одновременно – что-то типа рации)

Компьютерные сети

Компьютерная сеть – объединение компьютеров (или вычислительных систем), взаимодействующих через коммуникационную среду.

Коммуникационная среда – каналы и средства передачи данных

Характеристики сети:

1. Может сотоять из значительного количества компьютеров1. Может состоять из значительного количества компьютеров.

обмен

данными

2. Предлагает распределить обработку информации (т.е. информация, поступающая к пользователю, может обрабатываться в разных узлах в процессе движения)

3.Расширяемость. (возможность развития компьютерной сети по протяжённости и по количеству компьютеров в сети)

4. Возможность использования симметричных интерфейсов обмена информации между компьютерами сети.

- основной компьютер

- компьютер

•Абонентские или основные компьютеры – хосты

•Коммуникационные или вспомогательные компьютеры (шлюзы, маршрутизаторы, ......)

Традиционные разновидности компьютерных сетей:

•Сеть коммутации каналов

•Сеть коммутации сообщений

•Сеть коммутации пакетов

Сеанс взаимодействия – это сеанс связи (отправка и приём сообещний)

1.Сеть коммутации: предполагается установление канала связи на время всего сеанса связи.

Достоинство:

Если канал скоммутирован, то накладные расходы сильно уменьшаются.

Скорость или производительность канала определяет самый медленный его элемент.

Недостаток:

Сеанс связи может быть любой длины – из коммуникационной среды ресурсы изымаются на недерминированное время – значит, в данной сети вероятна ситуация её деградации (может быть отказ)

Канал может быть занят быть продуктивной производительность.

2. Сообщения – порция данных любых размера. Каждое сообщение отправляется в сеть с некоторой информацией о маршруте. Сообщение отправляется от одного сетевого устройства к другому в момент освобождения какого-нибудь канала. Иначе оно аккумулируется на коммуникационной машине.

Достоинство:

Нет промежутков молчания

Недостаток:

Неопределённый размер сообщения – значит, недетерминированное время занятия компьютера – значит, нужна системная информация.

3. Сеанс делится на отправку и приём сообщений. Сообщения делятся на порции фиксированного или ограниченного размера – пакеты. Всё аналогично пункту 2, но сообщения передаются пакетами.

Достоинство:

если произойдёт сбой, то нужно переотправить максимум один пакет.

Недостаток:

Надо иметь системную информацию о порядке пакетов.

Сейчас чаще всего используется способ 3.

Организация сетевого взаимодействия

Проблема стандартизации/унификации.

Модель организации взаимодействия в сети ISO/OSI

ISO/OSI – унификация всех видов взаимодействия компьютеров в сети с целью обеспечения централизации.

1. Стандартизация характристик конкретной физической среды передачи данных и форматы передачи данных. Он однозначно определяется физической средой, в которой происходит передача данных.

2. Канальный уровень. Обеспечивает управление доступом к физической среде передачи данных, синхронизацию передачи данных и правила передачи сигналов.

3. Сетевой уровень. Проблема управления связью между взаимодействующими компьютерами – адресация и маршрутизации.

4. Транспортный уровень. Управление логическим каналом – обеспечение передачи данных.

5. Сеансовый уровень. Управление сеансом связи – синхронизация отправки/приёма, проверка правильности, обработка ошибки.

6. Представительский уровень. Проблема унификации кодировок.

7. Прикладной уровень. Стандартизация взаимодействия с прикладными системами. Можно менять или дополнять каждый из уровней проивольным образом.

Основные понятия

Протокол – формальное описание сообщений и правил, по которым сетевые устройства (вычислительные системы) осуществляют обмен информацией. Или правила взаимодействия одноименных уровней.

Интерфейс – правила взаимодействия вышестоящего уровня с нижестоящим.

Служба или сервис – набор операций, предоставляемых нижестоящим уровнем вышестоящему.

Стек протоколов – перечень разноуровневых протоколов, реализованных в системе.

Логическое взаимодействие сетевых устройств по i-ому протоколу

Семейство протоколов TCP/IP

Соответствие модели ISO/OSI модели семейства протоколов TCP/IP

1. Уровень доступа к сети.

Специфицирует доступ к физической сети.

Соответствует:

Канальный уровень

Физический уровень

2. Межсетевой уровень

В отличие от сетевого уровня модели OSI, не устанавливает соединений с другими машинами.

Соответствует:

Сетевой уровень

3. Транспортный уровень

Обеспечивает доставку данных от компьютера к компьютеру, обеспечивает средства для поддержки логических соединений между прикладными программами. В отличие от транспортного уровня модели OSI, в функции транспортного уровня TCP/IP не всегда входят контроль за ошибками и их коррекция. TCP/IP предоставляет два разных сервиса передачи данных на этом уровне. Протокол TCP, UDP.

Соответствует:

Сеансовый уровень

Транспортный уровень

4. Уровень прикладных программ

Состоит из прикладных программ и процессов, использующих сеть и доступных пользователю. В отличие от модели OSI, прикладные программы сами стандартизуют представление данных.

Соответствует:

Уровень прикладных программ

Уровень представления данных

Свойства протоколов семейства TCP/IP

•открытые (доступные для использования) стандарты протоколов

•независимость от аппаратного обеспечения сети передачи данных

•общая схема именования сетевых устройств

Характеристики

Список файлов лекций